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進(jìn)行增效擴(kuò)容改造的電站均已運(yùn)行多年,送出工程及與系統(tǒng)連接地點(diǎn)已經(jīng)確定,變動(dòng)的可能性不大,對(duì)電站的接入系統(tǒng)不必再進(jìn)行論證,所以只要現(xiàn)有主接線相對(duì)合理,在增效擴(kuò)容改造中可維持原主接線方案不變,只需根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和短路電流計(jì)算成果,對(duì)機(jī)組容量進(jìn)行復(fù)核和選擇設(shè)備即可。對(duì)個(gè)別電站由于多次修改,改變了原設(shè)計(jì)的主接線形式,增加或減少了部分設(shè)備,改變了布置,形成現(xiàn)有不合理的接線方式,造成重復(fù)容量大、損耗高、繼電保護(hù)復(fù)雜、設(shè)備配置不合理等,或現(xiàn)有接線方式不適應(yīng)目前電力系統(tǒng)要求,對(duì)這種情況應(yīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)主接線方案進(jìn)行優(yōu)化比選,同時(shí)復(fù)核送出線路的輸送容量和電壓降是否滿足增效擴(kuò)容的要求,復(fù)核電站內(nèi)部電流互感器變比、電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定和開斷電流等能否滿足要求。基本原則是送出電壓等級(jí)和接入系統(tǒng)點(diǎn)不改變,否則投入資金會(huì)相應(yīng)增加比較多,浪費(fèi)比較嚴(yán)重。如果改變了主接線的接線方式或運(yùn)行方式,涉及到電力系統(tǒng)的計(jì)量、保護(hù)方式和保護(hù)整定值等問(wèn)題,需要與電力系統(tǒng)調(diào)度部門共同協(xié)商。早期投入的水電站當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)容量較小,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,電力系統(tǒng)的容量大為增加,結(jié)構(gòu)也有很大的變化,網(wǎng)絡(luò)在不斷加強(qiáng),同時(shí)由于發(fā)電機(jī)的改造,電氣參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。因此,有必要根據(jù)目前電力系統(tǒng)的參數(shù),或今后5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和改造后機(jī)組的參數(shù),對(duì)短路電流進(jìn)行重新復(fù)核計(jì)算。依據(jù)復(fù)核計(jì)算結(jié)果來(lái)復(fù)核現(xiàn)有電氣設(shè)備的開斷能力,或重新選擇電氣設(shè)備的型式和參數(shù)。一般情況下,嚴(yán)重老化設(shè)備、高耗能設(shè)備和淘汰設(shè)備會(huì)隨著機(jī)組增效擴(kuò)容一起進(jìn)行更換,以提高電站運(yùn)行的安全性,減少維護(hù)工作量,增加電站經(jīng)濟(jì)效益,保證新更新的電氣設(shè)備能適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展和長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
電氣設(shè)備的選擇與布置
1995年以前的中小型水電站,由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和建設(shè)資金的限制,電氣設(shè)備存在性能較差、安全性不符合現(xiàn)要求、維護(hù)工作量大以及備品備件難以購(gòu)買等問(wèn)題。例如,低壓開關(guān)柜多為GGD型或更老的BSL型等,開關(guān)和保護(hù)設(shè)備為DW系列或DZ10系列,而更多的是采用熔斷器保護(hù);10kV設(shè)備采用GG-1A開關(guān)柜配SN10少油斷路器,或早期的真空斷路器;35kV設(shè)備采用DW6、DW8等系列的多油斷路器,或GBC戶內(nèi)型高壓開關(guān)柜;110kV設(shè)備采用SW3、SW6及SW7少油型斷路器;變壓器采用SLJ1或SF7型等。這些設(shè)備是目前國(guó)家已明令禁止使用的產(chǎn)品,開斷電流小,損耗大,不環(huán)保,由于諸多原因長(zhǎng)期帶病運(yùn)行,嚴(yán)重影響電站和電網(wǎng)的安全,因此對(duì)這些電氣設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代是十分必要的。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、維護(hù)簡(jiǎn)單方便和經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行,并應(yīng)適應(yīng)農(nóng)村水電站的特點(diǎn)。對(duì)電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)增效擴(kuò)容后的參數(shù)和短路電流計(jì)算結(jié)果來(lái)選取,而不應(yīng)延用舊設(shè)備的參數(shù)來(lái)確定新設(shè)備的參數(shù),這樣可保證更換的電氣設(shè)備能適應(yīng)目前和將來(lái)系統(tǒng)發(fā)展的要求。由于設(shè)備基礎(chǔ)、支架、房間的尺寸和開關(guān)站的位置均保持不變,因此在選擇電氣設(shè)備型式時(shí)還應(yīng)考慮這些因素,盡可能多地利用已有基礎(chǔ)或僅做小改動(dòng)。
接地系統(tǒng)的檢查與修復(fù)
水電站接地系統(tǒng)的好壞是關(guān)乎人身和設(shè)備安全的重要保障。接地電阻值是保證電站安全運(yùn)行的重要參數(shù),接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要滿足工頻短路電流的要求,還要滿足雷電沖擊電流的要求,但在增效擴(kuò)容和設(shè)備改造過(guò)程中,往往忽視了這部分內(nèi)容。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,特別是電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置和電子元件的大量應(yīng)用,這些弱電元件對(duì)接地網(wǎng)的要求更高,接地電位的干擾對(duì)監(jiān)控和自動(dòng)化裝置的影響已經(jīng)引起了人們的重視。早期投產(chǎn)的水電站由于短路電流較小和舊規(guī)范的要求,接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)接地線的截面積較小(原主網(wǎng)多為40×4扁鋼,分支線多為20×4扁鋼),經(jīng)過(guò)幾十年的運(yùn)行,接地網(wǎng)銹蝕嚴(yán)重,甚至部分?jǐn)嗔眩貏e是戶外開關(guān)站和暴露于空氣中的接地連接線的問(wèn)題更為嚴(yán)重。因此,在增效擴(kuò)容改造電氣設(shè)備的同時(shí),為保證水電站的安全運(yùn)行,修復(fù)和改造接地系統(tǒng)也是十分必要的。在接地網(wǎng)改造修復(fù)前,首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)的接地電阻進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,驗(yàn)證是否達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)值的要求。其次應(yīng)對(duì)敷設(shè)于地面較淺的地下接地網(wǎng)(如開關(guān)站接地網(wǎng)及外引接地網(wǎng))挖開后檢查接地線的腐蝕和連接情況,檢查暴露于空氣中的接地連接線是否牢靠、截面積是否滿足要求和銹蝕情況。在初步設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)做初步評(píng)估,如果接地電阻達(dá)不到設(shè)計(jì)值的要求或腐蝕嚴(yán)重,則應(yīng)提出改造方案和目標(biāo)值。在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)要求和短路電流計(jì)算結(jié)果提出具體的實(shí)施建議和改造范圍,使其達(dá)到目標(biāo)值。由于水電站已建成并運(yùn)行多年,要改造廠房、尾水渠及大壩下方的地下或水下接地網(wǎng)已不可能,只有改造戶外開關(guān)站的接地網(wǎng)和外引增加接地網(wǎng)面積,或采用其它相應(yīng)的降阻措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。接地網(wǎng)及接地線截面積的設(shè)計(jì)應(yīng)按現(xiàn)行的接地設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行,并復(fù)核接能電勢(shì)和跨步電勢(shì)是否滿足要求。如果接地網(wǎng)系統(tǒng)良好,接地電阻符合目標(biāo)值的要求,可以不對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行改造,只需按最新設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)暴露于空氣中銹蝕嚴(yán)重、接觸不良的接地線以及改造設(shè)備的接地連接線進(jìn)行修復(fù)。
關(guān)鍵詞:住宅電氣設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)
隨著《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》的實(shí)施,和廣大設(shè)計(jì)人員的不斷努力,住宅供電系統(tǒng)日漸合理,供電容量充足,用電安全可靠。但每當(dāng)一幢新樓交付使用,用戶入住裝修時(shí),總能見到對(duì)原有電氣設(shè)施改、拆,甚至干脆廢棄不用,造成巨大的人力,財(cái)物浪費(fèi)。細(xì)加分析用戶主要改變的是,供電末端設(shè)施的位置和數(shù)量,并非供電系統(tǒng)本身。
電氣設(shè)施的布置要求,是由住宅的布局,現(xiàn)階段室內(nèi)布置的方式,以及擁有的家電數(shù)量決定的,當(dāng)然也有地域、年齡、職業(yè)的差異。具體到室內(nèi)某一部分是由其功能所決定的,下面就室內(nèi)幾大功能區(qū)常見布置,電氣設(shè)施設(shè)計(jì)談一些個(gè)人的體會(huì):
一、臥室臥室是人休息的地方是室內(nèi)最重要的場(chǎng)所。臥室的家具主要有:床、床頭柜、衣柜等。電氣設(shè)計(jì)包括:照明、電源插座和電話、電視插座,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的是:燈具應(yīng)設(shè)在除去衣柜位置的中央,否則家具一就位燈位就顯偏了;燈具宜采用組合式吸頂安裝(由于室內(nèi)凈高一般在2.6以下)雙聯(lián)開關(guān)控制,供不同使用功能選用不同照度。
電源插座應(yīng)避開衣柜和床頭位置,在兩則墻上安裝,距地0.4米為宜。電話插座設(shè)于床與床頭柜之間,電視插座設(shè)于相對(duì)的墻面上,與電源插座平行安裝。臥室空間較小宜采用窗式空調(diào),空調(diào)插座應(yīng)設(shè)于避開衣柜一側(cè)窗戶旁墻面上高度宜為2米。
二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的場(chǎng)所。主要家具包括:沙發(fā),茶幾,桌椅等。電氣設(shè)計(jì)包括:照明,各種插座,室內(nèi)配電箱等。
一般起居室兩面為墻,一面為窗。電視一般布置在較短的一面墻中部,沙發(fā)依較長(zhǎng)一面墻布置,電話機(jī)布置在沙發(fā)轉(zhuǎn)角的小茶幾上。這樣電視插座就應(yīng)設(shè)在較短一面墻中部,電話插座應(yīng)在沙發(fā)轉(zhuǎn)角茶幾旁的墻上,電源插座也布置相應(yīng)的位置即可,高度0.4米為宜。
起居室應(yīng)采用組合式燈具,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用多聯(lián)開關(guān),燈具宜設(shè)于沙發(fā)合圍的中央上方。
起居室根據(jù)其面積大小可采用窗式或柜式空調(diào),在外窗附近的某一墻面上設(shè)一組插座,底邊距地2米,以便為窗式空調(diào)提供電源,并在此插座垂直下方距地0.4米處設(shè)一組插座,以備將來(lái)使用柜式空調(diào)。
戶內(nèi)配電箱可安裝在入戶門附近的墻上,此箱僅在檢修或故障時(shí)使用,故可安裝在較高位置,考慮到住宅層高級(jí)結(jié)構(gòu)梁的影響,此箱底邊距地2米暗裝比較合適。
三、廚房廚房?jī)?nèi)的用電設(shè)備比較多有:微波爐,電飯煲,冰箱,抽油煙機(jī)等。因此在廚房?jī)?nèi)應(yīng)布置足夠多的電源插座。
新裝修的廚房一般做一排廚柜和吊柜,廚柜高度約為0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底邊距地為1.6米,厚度為0.3~0.4米。電源插座宜設(shè)在廚柜與吊柜之間的墻面上,距地高度宜為1.5米設(shè)兩組以上。抽油煙機(jī)一般嵌于吊框內(nèi)安裝,其插座宜設(shè)于吊柜內(nèi)側(cè)墻上,高度2米左右為宜。冰箱插座宜設(shè)于廚房角部。
廚房燈具設(shè)于房間中央采用吊線罩燈,普通蹺板開關(guān)門外控制。
四、衛(wèi)生間衛(wèi)生間的電氣設(shè)計(jì)一般包括:頂燈、鏡前壁燈、排氣扇,近一段時(shí)間按摩浴缸,暖風(fēng)機(jī),浴霸等較大負(fù)荷設(shè)備也逐漸進(jìn)入衛(wèi)生間。
鏡前壁燈設(shè)于洗面盆高度1.8米,頂燈設(shè)于衛(wèi)生間中央采用防潮型吸頂安裝,排氣扇設(shè)于風(fēng)道口旁高2-2.4米,在室外墻上設(shè)多聯(lián)開關(guān)控制。在洗面盆旁側(cè)墻上設(shè)帶隔離變壓器的剃須插座距地高度1.5米。一般衛(wèi)生間不考慮按摩浴缸,當(dāng)需設(shè)置時(shí),建議其供電回路設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)隔離開關(guān),隔離開關(guān)可配小開關(guān)盒暗設(shè)于衛(wèi)生間就近外墻上,安裝時(shí)再引出接線。另外,熱水器,排氣扇不宜直接用插座供電,可用暗盆出線預(yù)留1米左右長(zhǎng)的導(dǎo)線,在安裝時(shí)接入電器;衛(wèi)生間的取得設(shè)備容量一般為800~1500W,可將零線引入設(shè)于室外的開關(guān)盒內(nèi),供二次裝修時(shí)明管敷線,引入吊頂供電,設(shè)計(jì)時(shí)考慮其負(fù)荷。若洗衣機(jī)也放在衛(wèi)生間,采用防濺插座距地1.5米供電。
關(guān)鍵詞:電鍋爐電網(wǎng)負(fù)荷率
一概述
電鍋爐是一種高效、節(jié)能、安全可靠、減少環(huán)境污染的新型電加熱設(shè)備。利用它可以將電網(wǎng)夜間低谷電力用于加熱水并保溫儲(chǔ)存,供白天使用或供熱。對(duì)于充分利用電網(wǎng)低谷電力,增加電力有效供給,提高電網(wǎng)的負(fù)荷率是一種非常有效的手段。
電鍋爐突出優(yōu)點(diǎn)如下:
1電鍋爐全套設(shè)備占地面積小,不需煙囪、燃料渣堆放場(chǎng)所。產(chǎn)品成套組裝出廠,在現(xiàn)場(chǎng)只需接上電源,水管,即可投入運(yùn)行,可大大節(jié)省基建投資及安裝費(fèi)用。
2熱效率高,輸送方便,損失很小。電鍋爐運(yùn)行熱效率在95%以上。啟停調(diào)節(jié)方便,比煤鍋爐、油鍋爐更能節(jié)約能源。電熱鍋爐與其它鍋爐運(yùn)行費(fèi)用比較。
注:供曖面積以10000M2,采曖以每天10小時(shí)計(jì)算,采曖季為4個(gè)月。因各地區(qū)電價(jià)參數(shù)不同,此表數(shù)據(jù)僅供參考。
3自動(dòng)化程度高、運(yùn)行安全可靠
一般電鍋爐都采用自動(dòng)控制,快速平穩(wěn)地控制電加熱管組的循環(huán)投切。并且具有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、壓力超限保護(hù)、水位過(guò)低保護(hù)等多項(xiàng)保護(hù)功能。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,不需專職鍋爐運(yùn)行工、節(jié)省費(fèi)用,避免了人為因素的影響而發(fā)生事故。
4保護(hù)環(huán)境、造福大眾
電鍋爐不會(huì)排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體,無(wú)黑煙、灰塵,沒(méi)有廢物需要處理,無(wú)噪聲、無(wú)污染,從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看,最為優(yōu)越。
5適用范圍廣
電鍋爐產(chǎn)品規(guī)格品種多,可滿足各種用途、各種環(huán)境和各種條件下的需要。還可根據(jù)用戶的特殊要求進(jìn)行加工訂貨。
二電鍋爐房的主要設(shè)備
電鍋爐房的主要設(shè)備有:電鍋爐本體,電鍋爐電控柜,蓄熱水箱、蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵及其控制箱,軟水器等。
電鍋爐本體主要由鋼制殼體、電加熱管、進(jìn)出水管及檢測(cè)儀表等組成。電鍋爐的加熱方式有電磁感應(yīng)加熱方式和電阻加熱方式兩種。由于電磁感應(yīng)加熱方式為間接加熱,因而熱效率較低,約為96%。而電阻加熱方式熱效率高,可達(dá)98%。電阻加熱方式即采用電阻式管狀電熱元件加熱,在結(jié)構(gòu)上易于疊加組合,控制靈活,更換方便。目前電鍋爐基本上都采用電阻式管狀電熱元件加熱。
采用電阻式管狀電熱元件加熱方式,其電氣特點(diǎn)是鍋爐中的水不帶電。但當(dāng)電熱元件漏水或爆裂時(shí),也會(huì)使鍋爐中的水帶電,即稱之為漏電。另外,受電熱元件絕緣導(dǎo)熱層的絕緣程度的影響,電熱管也存在著一定的漏電電流。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),漏漏電流應(yīng)不大于0.5mA。因此,電氣線路上都應(yīng)設(shè)漏電保護(hù)。
電加熱管是電鍋爐的心臟,其性能好壞直接關(guān)系到電鍋爐性能的好壞。電加熱管一般選用管狀形式,由金屬管、電熱絲、引出棒、連接座和填料等組成。一般情況下,電加熱管使用壽命在10000-30000小時(shí)。電加熱管的使用壽命主要取決于電加熱管的材料,表面熱負(fù)荷和用戶的運(yùn)行管理水平。電加熱管為鎳鉻不銹鋼管材,表面熱負(fù)荷為6-9W/cm2。此外,電加熱管的額定電功率也是一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。在額定工況下,根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定,電功率偏差絕對(duì)值不應(yīng)大于5%。
電加熱管的連接方式,一般采用三相,對(duì)稱地接成星形(Y)或三角形()。根據(jù)容量大小分成兩組或多組。圖1為750kW電鍋爐主接線原理圖。
電鍋爐的控制技術(shù)。從電氣角度來(lái)講,電鍋爐是一臺(tái)大功率的電力調(diào)功設(shè)備,鍋爐的輸出功率越高,電功率的輸出也就越大。電功率的輸出調(diào)節(jié)分有級(jí)功率調(diào)節(jié)和無(wú)級(jí)功率調(diào)節(jié)兩種。無(wú)級(jí)功率調(diào)節(jié)適用于調(diào)節(jié)精度較高的場(chǎng)合,而有級(jí)功率調(diào)節(jié)則適用于調(diào)節(jié)精度要求較低的場(chǎng)合。由于對(duì)電鍋爐的輸出熱功率調(diào)節(jié)精確度一般要求都不很高,因此國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)電熱鍋爐均采用有級(jí)功率調(diào)節(jié)方式。
有級(jí)功率調(diào)節(jié)采用交流接觸器控制,無(wú)級(jí)功率調(diào)節(jié)則采用可控硅控制。可控硅也可用于有級(jí)功率調(diào)節(jié),其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)機(jī)械動(dòng)作噪聲,壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是主回路不能完全關(guān)斷,過(guò)電流和過(guò)電壓能力差,自身耗電量大,需要強(qiáng)迫散熱,價(jià)格較高。而交流接觸器的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)主回路電氣完全隔離,過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng),自身耗電量小,發(fā)熱量小,價(jià)格便宜。因此,一般電鍋爐均采用交流接觸器作為控制器件。
電鍋爐的加熱控制是超大電流的控制,這是與燃油、燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐控制上的最大差別。電鍋爐在控制技術(shù)方面有以下幾方面特點(diǎn):
1.為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊影響,采取電加熱管組逐級(jí)投切方式。各組加熱器投切之間
間隔時(shí)間叫做逐級(jí)投切間隔時(shí)間。每組的功率越大,間隔時(shí)間越長(zhǎng)。因此間隔時(shí)間因應(yīng)根據(jù)需要可以任意設(shè)定。
2.為了延長(zhǎng)電加熱管的使用壽命,盡量使電加熱管使用均衡,避免過(guò)多地使用管某一組或某幾組電加熱,。同時(shí)由于交流接觸器在大電流下工作,也應(yīng)均衡使用。因此,控制原則是保證每組電加熱管總使用時(shí)間相同。控制方式采用多級(jí)控制,循環(huán)投切。即先投者先切,后投者后切,先停的先啟動(dòng),后停的后啟動(dòng)。這樣就可以保證交流接觸器的動(dòng)作次數(shù)完全相同,電加熱管的工作時(shí)間也大致相同。大大延長(zhǎng)電鍋爐的使用壽命。
3.容量大的電鍋爐電流將達(dá)到幾百安培甚至幾千安培,這么大的強(qiáng)大電流將對(duì)電鍋爐控制裝置產(chǎn)生干擾。因此,需要采取可靠的抗電磁干擾措施。
4.電鍋爐的加熱控制系統(tǒng)是一個(gè)大滯后的二階慣性系統(tǒng),采用一般的控制裝置很難達(dá)到最佳的控制效果,往往產(chǎn)生交流接觸器動(dòng)作頻繁,甚至反復(fù)振蕩。國(guó)內(nèi)已根據(jù)這一特點(diǎn)開發(fā)研制出了電鍋爐電腦控制器。
國(guó)內(nèi)電鍋爐的控制方式有四種:(1)手動(dòng)+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示;(2)順序控制器或PLC控制+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示;(3)完全用PLC控制,包括溫度輸入模塊和顯示單元(液晶顯示或觸摸屏顯示);(4)專用電鍋爐電腦控制器控制并溫度顯示。由于其控制性能好,功能全,性價(jià)比高,得到了普遍應(yīng)用。
專用電鍋爐電腦控制器為一體化機(jī)箱,觸摸屏操作。觸摸屏可實(shí)時(shí)動(dòng)感地顯示電加熱管的運(yùn)行狀態(tài)和鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行模擬圖。還可用數(shù)碼方式顯示溫度、壓力等參數(shù)值,并設(shè)有全方位的在線幫助,多級(jí)中文彈出式菜單和故障維修指南,適合任何層次的操作人員使用。采用了現(xiàn)代先進(jìn)的模糊控制技術(shù),能夠快速平穩(wěn)地控制加熱組循環(huán)投切,提高加熱管使用壽命。電加熱管組投切動(dòng)作采取間隔控制,降低對(duì)電網(wǎng)的干擾。間隔時(shí)間可任意設(shè)定。取得了很好的控制效果。
電熱鍋爐控制柜與電熱鍋爐配套供應(yīng),作為電熱鍋爐的控制裝置。控制柜主要由柜體、低壓斷路器、交流接觸器、電腦控制器、測(cè)量?jī)x表等組成,與電鍋爐配套的蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等的控制裝置一般單設(shè)電控柜(箱),根據(jù)用戶要求也可裝在電鍋爐控制柜中。小型電熱鍋爐可與控制柜作成一體,以減小電鍋爐房建筑面積。
三電鍋爐房的電氣設(shè)計(jì)
一般電鍋爐房的電氣設(shè)計(jì)包括電源設(shè)計(jì)、配電系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)、熱工檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及照明設(shè)計(jì)等。照明設(shè)計(jì)與一般鍋爐房設(shè)計(jì)相同,這里不作介紹。主要對(duì)電源設(shè)計(jì)、電鍋爐房的線路設(shè)計(jì)作一介紹。
1電源設(shè)計(jì)
(1)變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇
對(duì)于較大容量電鍋爐房的應(yīng)專設(shè)變配電所。為減少電能損耗、便于接線和節(jié)省投資,變配電所應(yīng)鄰近電鍋爐房。容量較小的電鍋爐房可由原有的公用變電所供電。專用變壓器容量或由公用變電所提供的容量應(yīng)滿足電鍋爐、蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等設(shè)備的總用電量要求,并應(yīng)考慮10%-20%的富裕量。多臺(tái)電鍋爐可共用一臺(tái)變壓器,但不允許多臺(tái)變壓器供一臺(tái)電鍋爐。如電鍋爐房設(shè)置兩臺(tái)700KW電鍋爐,則應(yīng)配置兩臺(tái)800KW變壓器。
(2)變配電所低壓配電柜配電開關(guān)及線路要求
變配電所低壓配電柜配電開關(guān)及線路應(yīng)與電鍋爐房的用電負(fù)荷容量相匹配。如有兩臺(tái)700KW電鍋爐,變配電所低壓配電柜應(yīng)設(shè)置兩個(gè)1500A的低壓斷路器和兩條配電線路引至電鍋爐房。配電線路可采用帶N線和PE線的五芯電纜,如變配電所鄰近電鍋爐房,可采用封閉式母線槽。如蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備單設(shè)控制箱,但用電量與電鍋爐相比很小,供電電源線路可由電鍋爐控制柜引接。
2電鍋爐房的線路設(shè)計(jì)
電鍋爐房的線路包括電力線路和熱工檢測(cè)信號(hào)和控制線路。
(1)電力線路設(shè)計(jì)
電鍋爐控制柜至電鍋爐電加熱管的電力線路一般采用四芯YJV交聯(lián)聚氯乙烯銅芯電纜或四根BV銅芯塑料電線,其中一根為PE線。電纜規(guī)格及根數(shù)見表2。電纜或電線敷設(shè)方式一般采用穿鋼管埋地敷設(shè),也可采用電纜橋架敷設(shè)或地溝敷設(shè)。
(2)熱工檢測(cè)信號(hào)和控制線路
熱工檢測(cè)信號(hào)線路包括溫度、壓力和水位檢測(cè)線路,分別由裝在電鍋爐本體上的溫度、壓力和水位傳感器接到電鍋爐控制柜中的電腦控制器上。為避免干擾、確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性,檢測(cè)信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽線,并與電力線路分開敷設(shè)。敷設(shè)方式可在地坪下穿鋼管暗埋或架空明敷設(shè)。
控制線路主要是蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備單設(shè)控制箱時(shí),電鍋爐控制柜與附屬設(shè)備控制箱之間的控制及聯(lián)鎖線路,一般采用1.5平方毫米的BV銅芯塑料電線。敷設(shè)方式可采用在地坪下穿鋼管暗埋。
一般鍋爐房設(shè)有軟化水裝置,其用電量不大,在軟化水裝置附近墻上設(shè)置一個(gè)三孔電源插座即可。
(3)電鍋爐控制柜布置設(shè)計(jì)
電鍋爐容量較大、臺(tái)數(shù)較多的電鍋爐房,電鍋爐控制柜、水泵控制柜及自動(dòng)化控制臺(tái)等應(yīng)設(shè)在控制室內(nèi)。如改造工程由于條件限制,單獨(dú)設(shè)置控制室有困難,或電鍋爐容量較小、臺(tái)數(shù)又很少時(shí),電鍋爐控制柜和水泵控制箱也可設(shè)在電鍋爐房?jī)?nèi),但應(yīng)遠(yuǎn)離水泵和水處理設(shè)備,并設(shè)置50-100mm的基礎(chǔ)。
容量大的電鍋爐控制柜一般為離墻安裝,單面(正面)操作,雙面開門維修。根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053-94規(guī)定,背面離墻距離應(yīng)不小于1000mm,正面操作距離應(yīng)不小于1500mm。容量較小的電鍋爐控制柜控制柜可靠墻安裝,正面操作距離也不應(yīng)小于1500mm。
(4)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
接地系統(tǒng)型式應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。電源進(jìn)線N線應(yīng)作重復(fù)接地。電鍋爐控制柜、水泵控制箱、電鍋爐、水泵及其它電氣設(shè)備的金屬外殼、電纜電線穿線管等均應(yīng)可靠接地。接地電阻要求小于1Ω。并按《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95要求做好等電位聯(lián)結(jié)。
四電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保的重視,最近幾年電鍋爐的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展非常迅速。但由于電鍋爐在我國(guó)起步較晚,相關(guān)電鍋爐技術(shù)方面的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善,各生產(chǎn)廠家各自為戰(zhàn),產(chǎn)品自定型號(hào)規(guī)格,自成系列。這給設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐的選型,對(duì)電鍋爐房的布置設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難。特別是電鍋爐房設(shè)計(jì)以暖通、給排水專業(yè)為主,電鍋爐的選擇和訂貨由暖通、給排水專業(yè)負(fù)責(zé),電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐產(chǎn)品的技術(shù)性能和對(duì)電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)要求了解不夠,使得電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些問(wèn)題。據(jù)筆者了解的情況,主要存在著以下四個(gè)問(wèn)題。
1電源容量與電鍋爐房用電負(fù)荷不匹配。主要表現(xiàn)在改造工程項(xiàng)目上,或新建電鍋爐房,但變配電所未改造,使得變配電所中變壓器容量滿足了電鍋爐房用電要求,或變壓器容量能滿足要求,但引到電鍋爐房的線路出線開關(guān)容量不夠。希望建設(shè)單位在改建鍋爐房時(shí),應(yīng)根據(jù)電鍋爐房的負(fù)荷容量,對(duì)原變配電所增容擴(kuò)建和改造。
2電鍋爐房建筑面積偏小,使電鍋爐、電鍋爐控制柜及其它配套設(shè)備布置很困難。如有的鍋爐房,電鍋爐控制柜距電鍋爐只有500㎜,控制柜的門都打不開,更不用說(shuō)操作距離了。出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因是利用原有的鍋爐房,或還未選擇確定電鍋爐設(shè)備,建筑設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有按設(shè)備的安裝要求設(shè)計(jì)鍋爐房幅員尺寸。結(jié)果造成了設(shè)備大,鍋爐房建筑面積明顯偏小的弊端。設(shè)計(jì)單位應(yīng)在電鍋爐及其配套設(shè)備都確定的條件下,再作電鍋爐房設(shè)計(jì)為好。
3電鍋爐與蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備等不是由同一廠家,而是由幾個(gè)廠家配套供貨,造成水泵控制箱與電鍋爐控制柜不匹配。根據(jù)控制要求,電鍋爐與蓄熱水泵之間應(yīng)互相聯(lián)鎖,但由于蓄熱水泵控制箱沒(méi)有考慮,這給施工安裝帶來(lái)很大的麻煩。
希望建設(shè)單位或承包商訂貨時(shí),電鍋爐和蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備及其控制箱應(yīng)盡量由電鍋爐供貨商配套供貨,水泵的控制裝置最好集成到電鍋爐控制柜中,由電腦控制器集中控制,即方便了安裝接線,操作維護(hù),又減少了故障,提高了安全可靠性。
關(guān)鍵詞:體育場(chǎng)館照明系統(tǒng)智能化奧運(yùn)
2002年中國(guó)奧運(yùn)組委會(huì)開始對(duì)體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)進(jìn)行國(guó)際招標(biāo),根據(jù)奧申委在申辦2008年奧運(yùn)會(huì)時(shí)的承諾,要將2008年奧運(yùn)會(huì)辦奧運(yùn)、科技奧運(yùn)和綠色奧運(yùn),這是可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,也符合全中國(guó)人民的心愿。如何規(guī)劃設(shè)計(jì)奧運(yùn)體育場(chǎng)館,在體育場(chǎng)館的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)科技奧運(yùn)的宗旨,這是2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館建設(shè)中必須始終如一貫徹的基本方針。
近幾年來(lái),全國(guó)各省市為舉辦全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)、各省市運(yùn)動(dòng)會(huì)也投資興建設(shè)體育場(chǎng)館。但如何設(shè)計(jì)好體育場(chǎng)館、如何將現(xiàn)代科技運(yùn)用到體育場(chǎng)館中來(lái),使體育場(chǎng)館的建設(shè)跟上時(shí)代科技進(jìn)步的步伐,是擺在我們面前的重要任務(wù)。
自上世紀(jì)90年代開始,許多國(guó)家的體育場(chǎng)館的建設(shè)逐漸發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變,從過(guò)去的片面追求大規(guī)模向規(guī)模適中、功能多樣、設(shè)備先進(jìn)、安全舒適和節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。設(shè)備先進(jìn)則充分體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,尤其是信息技術(shù)的應(yīng)用,使體育場(chǎng)館朝著信息化、智能化方向發(fā)展。在注重這些高科技應(yīng)用的基礎(chǔ)上,充分體現(xiàn)著以人為本,使高科技更好地服務(wù)于社會(huì),更加注重與環(huán)境的協(xié)調(diào),充分體現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保。2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)已給世人留下了深刻的印象。以下就體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)中,有關(guān)電氣設(shè)計(jì)談?wù)勛约旱南敕ǎ?/p>
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛躍發(fā)展,在建筑領(lǐng)域出現(xiàn)了智能建筑,它具有非常鮮明的信息社會(huì)的時(shí)代特征,也是人類社會(huì)進(jìn)步、生產(chǎn)力發(fā)展的必然需求,對(duì)于改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和改善人們的生活水平起到了積極作用,為人們提供了更為安全、舒適、方便、高效的工作與生活環(huán)境。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展,綜合國(guó)力的增強(qiáng)與城市信息化建設(shè)的推進(jìn),為智能建筑的發(fā)展提供了保障,智能建筑的建成,從另一方面來(lái)看,又起到了節(jié)約能源、降低能耗、保護(hù)環(huán)境的目的。
上述技術(shù)的發(fā)展,也為我國(guó)建設(shè)智能化體育場(chǎng)館,順利舉辦奧運(yùn)會(huì)提供了技術(shù)保障。
1智能化變配電系統(tǒng)
現(xiàn)代體育場(chǎng)館中的系統(tǒng)和設(shè)施,對(duì)供配電系統(tǒng)可靠性的要求越來(lái)越高,有許多系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)會(huì)期間是絕對(duì)不允許出現(xiàn)供電故障。因此首先應(yīng)對(duì)體育場(chǎng)館的用電負(fù)荷進(jìn)行分級(jí),不同等級(jí)的用電負(fù)荷,其供配電系統(tǒng)是有所區(qū)別。除消防設(shè)備用電屬于一級(jí)負(fù)荷之外,根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95
第2.0.1條電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
一、負(fù)荷下列情況之一時(shí),應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷:
1.中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。
2.中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。……
3.中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如:重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要負(fù)荷。
第2.0.2條一級(jí)負(fù)荷的供電電源應(yīng)符合下列規(guī)定:
一、一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電;當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。二、一級(jí)負(fù)荷別重要的負(fù)荷,除由兩個(gè)電源供電外,尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。
在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92負(fù)荷分級(jí)及供電要求中:
3.1.1.1一級(jí)負(fù)荷
(1)中斷供電將造成人身傷亡者。
(2)中斷供電將造成重大政治影響者。
(3)中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。
(4)中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂者。
對(duì)于某些特等建筑,如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)及承擔(dān)重大國(guó)事活動(dòng)的會(huì)堂、國(guó)家級(jí)大型體育中心,以及經(jīng)常用于重要國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等的一級(jí)負(fù)荷,為特別重要負(fù)荷。
在該規(guī)范表3.1.2常用重要電力負(fù)荷級(jí)別中,省、自治區(qū)、直轄市及以上體育館、體育場(chǎng)中的計(jì)時(shí)記分用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源、比賽廳(場(chǎng))、主席臺(tái)、貴賓室、接待室及廣場(chǎng)照明,電聲、廣播及電視轉(zhuǎn)播,新聞攝影電源均屬一級(jí)負(fù)荷。并且對(duì)于計(jì)時(shí)記分用電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源為特別重要負(fù)荷。
3.1.3一級(jí)負(fù)荷的電子計(jì)算機(jī),其機(jī)房及已記錄的媒體存放間的應(yīng)急照明亦為一級(jí)負(fù)荷。
3.1.4當(dāng)在主體建筑中有一級(jí)負(fù)荷時(shí),與其有關(guān)的主要通道照明為一級(jí)負(fù)荷。
因此,在進(jìn)行體育場(chǎng)館變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照供電級(jí)別對(duì)用電負(fù)荷加以周密的考慮。并根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置應(yīng)急電源。
《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》送審稿10.3.1體育建筑電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)體育建筑的使用要求,區(qū)別對(duì)待,并應(yīng)符合下列要求:
1.甲級(jí)以上的體育設(shè)施電力負(fù)荷為一級(jí),國(guó)家級(jí)大型體育中心為特別重要負(fù)荷;
2.以上系指體育場(chǎng)、體育館、游泳館的比賽廳(場(chǎng))、主席臺(tái)、貴賓室、接待室、廣場(chǎng)照明、計(jì)算機(jī)房、電話機(jī)房、廣播機(jī)房、電臺(tái)和電視轉(zhuǎn)播、新聞攝影電源及緊急照明燈用電設(shè)備;
3.體育建筑的電氣消防用電設(shè)備負(fù)荷等級(jí)應(yīng)為該工程最高負(fù)荷等級(jí);
4.一、二項(xiàng)中非比賽使用的電氣設(shè)備及體育建筑使用要求為乙等的用電設(shè)備為二級(jí)。
體育場(chǎng)館的變配電系統(tǒng),除少數(shù)地區(qū)外,基本上都是10KV及以下的系統(tǒng)。目前多數(shù)還是采用傳統(tǒng)的變配電系統(tǒng),在這種系統(tǒng)中,所有高低壓柜上配有大量的模擬指針儀表,柜內(nèi)主回路的二次接線回路中,配有大量的繼電器。高壓側(cè)以手動(dòng)操作為主,低壓側(cè)則根據(jù)工程情況,實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)(如聯(lián)絡(luò)開關(guān)),部分手動(dòng)。這不僅給操作維護(hù)帶來(lái)不便,而且對(duì)稍微復(fù)雜的控制實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不方便,需增設(shè)一定數(shù)量的繼電器等。一般來(lái)說(shuō),節(jié)點(diǎn)越多,出現(xiàn)的故障機(jī)率就越大。為了適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展,在一些智能建筑中對(duì)變配電系統(tǒng)采用了以建筑設(shè)備自控系統(tǒng)的直接數(shù)字控制器(DDC)進(jìn)行監(jiān)測(cè),隨著斷路器技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外一些廠家生產(chǎn)出了智能型斷路器,從而進(jìn)一步減少了在開關(guān)柜中安裝CT等傳感器,而且可以直接從這些斷路器的接線端子上,根據(jù)需要引出相應(yīng)的一些參數(shù)等。總之這些技術(shù)的發(fā)展,其目的就是朝著變配電系統(tǒng)的自動(dòng)化方向發(fā)展。但是我們必須看到,在這些系統(tǒng)中,無(wú)論是采用智能開關(guān),還是采用建筑設(shè)備自控系統(tǒng)的直接數(shù)字控制器,系統(tǒng)僅僅是朝著智能化方向邁出了一步,對(duì)于真正的變配電系統(tǒng)智能化還有相當(dāng)?shù)牟罹唷S绕涫遣捎肈DC控制器的系統(tǒng),一般僅僅是對(duì)系統(tǒng)的幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),根本無(wú)法達(dá)到自動(dòng)化的目的。這種系統(tǒng)所采集的信息不全,數(shù)量有限,大量的參數(shù)和數(shù)據(jù)、故障和故障記錄采集不上來(lái),而僅限于電壓、電流、斷路器的開關(guān)狀態(tài)等。另外每家從事建筑設(shè)備自動(dòng)控制的承包商所采用的控制器,除少數(shù)采用開放型技術(shù)和產(chǎn)品外,一般均是自己的通信協(xié)議,與其它廠家產(chǎn)品之間互操作性差,協(xié)議轉(zhuǎn)換困難。而且對(duì)于承擔(dān)這些系統(tǒng)的建筑設(shè)備自控系統(tǒng)的承包商,絕大多數(shù)時(shí)從事自動(dòng)控制的人員,對(duì)于變配電系統(tǒng)的工藝了解不深,因而很難做出符合要求的系統(tǒng)。
近幾年,國(guó)內(nèi)外一些公司,對(duì)于智能化變配電系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛深入的研究,開發(fā)研制出了一系列用于變配電系統(tǒng)自動(dòng)化的產(chǎn)品和設(shè)備,這些產(chǎn)品均是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線是自動(dòng)控制領(lǐng)域中一種互連通信網(wǎng)絡(luò),它是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)字化通信的一種現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。它具有協(xié)議簡(jiǎn)單,并具備開放性,容錯(cuò)能力強(qiáng),實(shí)時(shí)性好,安全、成本低、適于頻繁交換等特點(diǎn)。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),可以快速、簡(jiǎn)單、低成本實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的自動(dòng)化。智能化變配電系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、智能化開關(guān)和控制設(shè)備組成。它是由通信網(wǎng)絡(luò)將變配電系統(tǒng)中帶有通信接口的開關(guān)和控制設(shè)備連接起來(lái),并與計(jì)算機(jī)相連,由工作人員在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行智能化管理和操作,從而實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)采集和處理,集中進(jìn)行監(jiān)控,真正達(dá)到變配電系統(tǒng)的遙測(cè)、遙調(diào)、遙控和遙信。
但目前國(guó)內(nèi)外采用的現(xiàn)場(chǎng)總線有許多種,例如:MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROLNET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等,國(guó)際上已出臺(tái)了IEC61158所推薦的8種總線標(biāo)準(zhǔn),但仍未建立起國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)的提高,用戶對(duì)變配電系統(tǒng)的可靠性和靈活性要求提高,在市場(chǎng)上將會(huì)出現(xiàn)多種類型的產(chǎn)品。這就造成了在一項(xiàng)工程中,可能會(huì)用到數(shù)種總線技術(shù)的產(chǎn)品。值得欣慰的是,針對(duì)這種多總線技術(shù),現(xiàn)有大量的技術(shù)人員正從事于將多種總線技術(shù)用于一項(xiàng)工程的變配電系統(tǒng)的技術(shù)。采用通用型的現(xiàn)場(chǎng)總線、協(xié)議控制器,通過(guò)軟硬件的方法,共同對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議進(jìn)行處理,解決智能化變配電系統(tǒng)中多總線的兼容問(wèn)題。
采用智能化變配電系統(tǒng),對(duì)于系統(tǒng)的操作,可通過(guò)編制程序,對(duì)系統(tǒng)的各種操作進(jìn)行預(yù)先設(shè)定,并以圖形或表格的形式進(jìn)行顯示,非常直觀、有效。對(duì)于信號(hào)的采集,一方面是信號(hào)的種類可根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行采集,尤其是一些直接關(guān)系到系統(tǒng)變化趨勢(shì)的信息,系統(tǒng)能不斷采集和分析,提前給出必要的提示或警告,便于系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。智能化變配電系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)回路上的斷路器狀態(tài)、柜內(nèi)及母線溫度、操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能、絕緣水平等進(jìn)行檢測(cè),為系統(tǒng)運(yùn)行的測(cè)量、保護(hù)、控制等提供必要的依據(jù),并對(duì)發(fā)生故障的部分進(jìn)行錄波、故障記錄,為故障分析提供可靠的數(shù)據(jù)。智能化變配電系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力電子技術(shù)等,取代傳統(tǒng)的二次回路,具有接線簡(jiǎn)單、性能可靠、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。尤其是對(duì)于具有數(shù)個(gè)變配電室的體育場(chǎng)館而言,各變配電室的系統(tǒng)均具有通信接口,為實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)自動(dòng)化和減少工作人員,提高工作效率提供了保證。
智能型變配電系統(tǒng)的產(chǎn)品,目前國(guó)內(nèi)外有許多廠家均有成熟、實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品,這些產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)的模塊化結(jié)構(gòu),采用微電子技術(shù),集成度高、體積小、功能全、便于各種功能的集成。而且這些設(shè)備布線簡(jiǎn)單、易于維護(hù),給用戶帶來(lái)方便。例如施耐德電氣公司的Powerlogic系統(tǒng)采用Modbus,能專業(yè)化地滿足電能管理的要求,主要體現(xiàn)在對(duì)電能成本、電能質(zhì)量、供電連續(xù)性三方面,這正是我們對(duì)于體育場(chǎng)館供電系統(tǒng)中重點(diǎn)需要考慮的問(wèn)題。對(duì)于供電成本,主要方面是在于減少損耗,系統(tǒng)可以識(shí)別主要的耗電源、在內(nèi)部進(jìn)行成本分配,讓用戶對(duì)成本有更直觀的了解,利用多站點(diǎn)集合的優(yōu)勢(shì),在降低成本方面,可隨時(shí)查看能源消耗模式,控制用電高峰。對(duì)于電能質(zhì)量,該系統(tǒng)可以對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析,電壓波動(dòng)探測(cè),擾動(dòng)探測(cè),中性線電流監(jiān)控。例如配電系統(tǒng)中的諧波,他導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行效率降低,縮短設(shè)備的使用壽命,加大了容量,增大了系統(tǒng)的損耗。嚴(yán)重時(shí),將會(huì)導(dǎo)致一些設(shè)備運(yùn)行不正常,尤其是對(duì)于體育場(chǎng)館中的弱電系統(tǒng)的電子設(shè)備。在保證供電系統(tǒng)供電連續(xù)性方面,該系統(tǒng)可以幫助用戶分析和控制配電系統(tǒng),從而提高供電的可靠性。該系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)圖形互動(dòng)界面,將收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)集中起來(lái),并將其格式化,它可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并加以解決,從而避免設(shè)備出現(xiàn)故障以及由此而引起的停電。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),要迅速判斷故障點(diǎn)以及故障原因往往是困難的,從而延誤了及時(shí)恢復(fù)供電的可能性,而Powerlogic系統(tǒng)可以及時(shí)診斷出問(wèn)題所在,給維護(hù)人員提供有效的信息,保證了即使出現(xiàn)故障,也比傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)能盡快消除故障,恢復(fù)供電。
2場(chǎng)館照明
現(xiàn)代的體育場(chǎng)館建設(shè),向規(guī)模適中、功能多樣方向發(fā)展。因此,體育場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì),往往不是僅僅考慮單一功能,而是要考慮多功能的應(yīng)用。在一個(gè)城市,奧運(yùn)會(huì)僅舉辦一次,但隨著全民體育健身運(yùn)動(dòng)的興起,這些場(chǎng)館還要在漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)為人們提供各種服務(wù)。2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)、2002年韓、日世界杯有些場(chǎng)館的照明,均是進(jìn)行了綜合功能考慮后而設(shè)計(jì)的,而且是利用現(xiàn)代科技,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行照明控制,達(dá)到采用簡(jiǎn)單操作而實(shí)現(xiàn)不同功能和使用條件下的體育照明。
體育場(chǎng)館的照明,根據(jù)不同體育競(jìng)賽的要求,對(duì)不同項(xiàng)目、功能的競(jìng)賽,有其照度值等各方面的要求,如水平照度和垂直照度、對(duì)觀眾和運(yùn)動(dòng)員的眩光指數(shù)、顯色指數(shù)等。對(duì)于體育場(chǎng)地的照明方式,主要有四塔式、多塔式、光帶式、混合式等,不管采用何種方式,對(duì)于場(chǎng)地的照明效果應(yīng)滿足不同功能的需求。而對(duì)于體育館內(nèi)的照明,其方式有滿天星式、燈橋式、混合式等等。從智能照明的角度來(lái)看,不管體育場(chǎng)館的何種照明,應(yīng)本著有利于運(yùn)動(dòng)員技術(shù)水平的發(fā)揮,有利于裁判員的正確判斷,有利于觀眾各方位的觀看效果,有利于現(xiàn)代電視轉(zhuǎn)播。照明一定要滿足體育競(jìng)賽工藝的要求,并實(shí)現(xiàn)照明的現(xiàn)代化管理,節(jié)約能源,改變光空間,創(chuàng)造光變化,并應(yīng)在設(shè)計(jì)中做到安裝簡(jiǎn)便,適應(yīng)性強(qiáng),系統(tǒng)安全可靠。
長(zhǎng)期以來(lái),CIE的標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)我國(guó)體育照明基本的指導(dǎo)性文件,在上述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,不斷提出更新的、更切合實(shí)際需求的實(shí)用性標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)實(shí)際工程被應(yīng)用到體育場(chǎng)館照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中。
值得提出的是,隨著彩色電視技術(shù)的發(fā)展,HDTV(高清晰度數(shù)字電視)轉(zhuǎn)播已正式進(jìn)入了國(guó)際體育比賽(尤其是足球賽)的技術(shù)范疇。而CIE到目前為止,還沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái),在這種情況下,F(xiàn)IFA(國(guó)際足聯(lián))制定了《足球場(chǎng)照明推薦值》,并將HDTV轉(zhuǎn)播所需的光環(huán)境正式納入其中。按照這樣的要求,賽場(chǎng)在主攝像機(jī)方向的垂直照度應(yīng)在2000Lx以上。
目前國(guó)內(nèi)新建體育場(chǎng)的照度水平,一般水平照度都至少在1600Lx以上,垂直照度則多在1400Lx以上。這樣的要求對(duì)現(xiàn)有的彩電轉(zhuǎn)播來(lái)講是足夠了,但還不能完全滿足HDTV轉(zhuǎn)播的要求。HDTV轉(zhuǎn)播已成功地應(yīng)用于悉尼奧運(yùn)會(huì)和韓日世界杯足球賽,我國(guó)目前也在大力推廣這一技術(shù),在2008年奧運(yùn)會(huì)上采用HDTV轉(zhuǎn)播(與普通彩電轉(zhuǎn)播并存)可以說(shuō)是勢(shì)在必行,因此對(duì)于我國(guó)的奧運(yùn)賽場(chǎng)和其他一些大型的、常用于國(guó)際比賽的體育場(chǎng)來(lái)說(shuō),采用FIFA的《足球場(chǎng)照明推薦值》作為照度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是非常值得考慮的。
由于體育場(chǎng)館的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,創(chuàng)造基本光環(huán)境的手段和方法有所不同。并不是所有體育場(chǎng)館的光環(huán)境越亮越好,對(duì)于舉辦國(guó)際賽事可能性很小的一些體育場(chǎng)館,照度水平設(shè)置在滿足一般彩色電視轉(zhuǎn)播這個(gè)層次上足夠了,而對(duì)于經(jīng)常舉辦國(guó)際賽事和大型活動(dòng)的大型體育場(chǎng)館,為滿足HDTV轉(zhuǎn)播的需要,而將照度水平設(shè)計(jì)很高,這主要不是考慮現(xiàn)場(chǎng)觀眾的感受,而更多地是考慮到廣大電視觀眾的感受。所以照明系統(tǒng)在充分滿足比賽和活動(dòng)自身需要的同時(shí),更多地是為電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)提供最好的光環(huán)境。
場(chǎng)地照明燈具是體育照明系統(tǒng)的核心,選擇是否恰當(dāng)非常重要。如何在眾多的、各具特色的專業(yè)產(chǎn)品中選擇最適合自己需要的燈具,則是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。燈具的光學(xué)性能、電氣性能、使用壽命、可靠性以及性能價(jià)格比,是最基本的衡量指標(biāo)。
一旦確定選用的燈具,照度計(jì)算是場(chǎng)地照明設(shè)計(jì)最基本、最直接、最有力的設(shè)計(jì)效果的依據(jù)。照度計(jì)算書包括所采用燈具的型號(hào)、數(shù)量、布置方式、投射角度、瞄準(zhǔn)點(diǎn)以及最終的合成結(jié)果。通常體育場(chǎng)館照明均分成多級(jí),在照度計(jì)算時(shí),應(yīng)對(duì)各級(jí)照度度給出水平照度、垂直照度、對(duì)應(yīng)的均勻度、眩光指數(shù)等一系列數(shù)據(jù)。當(dāng)這些數(shù)據(jù)均滿足上面提到的基本光環(huán)境的要求時(shí),則認(rèn)為該設(shè)計(jì)基本符合要求。照度計(jì)算除了用于確定照度值外,同時(shí)成為燈具安裝調(diào)試的指導(dǎo)性文件。
在燈具布置時(shí),應(yīng)注意對(duì)于不同功能的場(chǎng)館,其照明燈具的布置是有嚴(yán)格的規(guī)定,設(shè)計(jì)人員一定要清楚這些規(guī)定。有時(shí)對(duì)于多功能的體育場(chǎng)館,為了滿足不同功能情況下的使用,須分別設(shè)置一些燈具,以滿足實(shí)際需求。
從計(jì)算書中得出的計(jì)算結(jié)果,僅僅是一種理想的情況。要獲得真正實(shí)際效果,需要在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試。照明設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際之間存在著互動(dòng)的調(diào)整,這是很正常的事情。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不允許將所有環(huán)節(jié)都做到最完美時(shí),需要設(shè)計(jì)人員做出決定。所以說(shuō),照明的計(jì)算和實(shí)施,不但要依靠高素質(zhì)的設(shè)計(jì)人員,而且還必須要有專業(yè)的施工力量來(lái)支持。如飛利浦、松下、希優(yōu)等專業(yè)公司,由此可以看出,這實(shí)際是對(duì)照明設(shè)計(jì)和產(chǎn)品提供商綜合實(shí)力的全面考驗(yàn)。
對(duì)于大型的體育場(chǎng)照明,采用通常的“窄光束型”或更窄的“投光型”燈具,往往很難達(dá)到滿意的整體光環(huán)境的效果。而以“窄光束型”或“投光型”燈具為主體,輔以其他配光的燈具(一般應(yīng)為同種光源)的方式,則能獲得令人滿意的照明效果。這樣做的好處在于不但能保證場(chǎng)地大部分區(qū)域的光環(huán)境達(dá)到要求,而且對(duì)于個(gè)別特殊區(qū)域和觀察角度,也能給出周到的關(guān)照,從而使體育場(chǎng)館的整體光分布更趨于合理,照明效果更好。體育場(chǎng)館的照明節(jié)能,首先是在滿足基本功能要求的前提下進(jìn)行節(jié)能。因此,需要在設(shè)計(jì)階段,認(rèn)真研究實(shí)際需求和選擇高光效的燈具。一方面控制好眩光,另一方面盡最大努力減少光的溢散,合理決定分級(jí)照明的效果,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
體育場(chǎng)館照明控制系統(tǒng),作為整個(gè)工程照明系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,不但要有效實(shí)現(xiàn)各級(jí)開關(guān)燈方案,而且還要具備安全保障功能。各級(jí)功率配比、與供配電設(shè)計(jì)的配合、防止頻閃、控制界面的反饋等都是必須仔細(xì)考慮的問(wèn)題。做到在控制臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)分組控制和集中控制,并具備聲光報(bào)警功能。智能控制是目前體育照明的一個(gè)發(fā)展方向。另一方面要提供一定程度的靈活組合的預(yù)留以針對(duì)特殊情況時(shí)調(diào)整。這種需求是采用傳統(tǒng)控制方式所難以達(dá)到的。
智能照明從目前技術(shù)發(fā)展來(lái)看,主要采用分布式集散控制方式。它是以計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)組成的系統(tǒng),將復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分層次進(jìn)行,各層負(fù)責(zé)其須承擔(dān)的任務(wù)。層次之間采用模塊化設(shè)計(jì)方法,并提供層間接口的組合通道。以圖形化界面監(jiān)視整個(gè)照明系統(tǒng)的工作狀態(tài),包括各種控制器狀態(tài),供電回路狀態(tài)。系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)回路和各組燈具進(jìn)行遙控,根據(jù)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)定,分成多種場(chǎng)景,進(jìn)行分門別類的控制。并根據(jù)各組燈具點(diǎn)燃時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),便于進(jìn)行維護(hù)的提醒和管理,確保在競(jìng)賽過(guò)程種,各燈具始終處于良好的工作狀態(tài)。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行體育場(chǎng)館的照明控制,能夠?qū)φ麄€(gè)照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)每個(gè)回路、每個(gè)燈具的狀態(tài)、故障進(jìn)行監(jiān)視,并能方便地進(jìn)行各種照明場(chǎng)景模式的變換和更改,便于日常工作管理,減輕工作強(qiáng)度,確保照明的效果。智能照明控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),能對(duì)燈具起到全面的保護(hù)控制和狀態(tài)參數(shù)檢測(cè),這是采用常規(guī)控制方式所不能達(dá)到的。它采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù),限制電網(wǎng)電壓浪涌,提高了燈具的使用壽命。
設(shè)備安裝
1)總配電柜掛墻安裝底邊距地1.2m,配電箱為嵌墻暗裝,安裝高度為底邊距地面1.4m。2)除注明外,開關(guān)底邊距地1.3m、插座底邊距地0.3m暗裝。開關(guān)選用蹺板開關(guān),插座均采用安全型插座。
導(dǎo)線選擇及敷設(shè)
1)室外電源進(jìn)線由上一級(jí)配電開關(guān)確定校驗(yàn)后再行最終確定。2)進(jìn)線選用YJV22-1kV鎧裝銅芯電力電纜,應(yīng)急照明支線選用ZR-BV-500V銅芯阻燃導(dǎo)線;照明支線選用BV-500V聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線。干線、分干線沿橋架或穿SC鋼管暗敷設(shè);支線均穿SC管沿墻及樓板暗敷設(shè),保護(hù)層厚度不小于15mm。3)消防配電線路敷設(shè)具體要求可參見《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》相關(guān)條文。
照明系統(tǒng)
1)光源:一般場(chǎng)所選用T8三基色熒光燈管配節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器或緊湊型三基色節(jié)能燈。2)在走廊、主要出入口等處設(shè)置疏散照明。安全出口燈、疏散指示燈,以及應(yīng)急照明燈采用帶蓄電池的燈具,應(yīng)急照明供電時(shí)間應(yīng)保證不低于30min。應(yīng)急照明燈具應(yīng)帶不燃型保護(hù)罩。應(yīng)符合GB13495和GB17945國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3)照明配電裝置的線路,增設(shè)一根PE保護(hù)接地線。4)開關(guān)、插座和照明燈具靠近可燃物時(shí),應(yīng)采取防火保護(hù)措施。其他類型燈具防火保護(hù)措施可參見《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》相關(guān)條文。
節(jié)能措施
1)光源:燈具均選用三基色燈具高效節(jié)能型,熒光燈燈管為節(jié)能型三基色T8燈管。采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,燈頭補(bǔ)償功率因數(shù)應(yīng)大于0.9。熒光燈燈具效率應(yīng)滿足GB50034-20043.3.2-1表要求。照明燈具選擇鎮(zhèn)流器應(yīng)符合GB50034-20043.3.5表要求。2)照度要求:門廳100lx,走道50lx,宿舍100lx,圖書閱覽室300lx,活動(dòng)室100lx。3)照明功率密度最大值要求:門廳6W/m2,走道4W/m2,宿舍7W/m2。圖書閱覽室11W/m2,活動(dòng)室7W/m2。
避雷、接地系統(tǒng)及安全防范措施
1公寓樓避雷
1)此項(xiàng)公寓樓工程避雷級(jí)別按三類設(shè)計(jì)。公寓樓的避雷設(shè)施應(yīng)能滿足阻止直擊雷和雷電波的侵入,在地下1層總配電箱旁設(shè)總等電位箱。2)接閃器:在公寓樓屋頂避雷接閃器為10的鍍鋅圓鋼;避雷帶在檐口頂板明敷或在屋面明敷;網(wǎng)格公寓樓應(yīng)小于20m×20m或者24m×16m,采用鍍鋅圓鋼作避雷帶支架,支架間距為1m,高為0.1m。避雷帶與做引下線的柱內(nèi)主筋應(yīng)可靠焊接,所有外露焊接部分應(yīng)做防腐。3)接地極與引下線的施工做法按相關(guān)圖集及規(guī)范要求設(shè)計(jì),這里不再詳述。
2接地系統(tǒng)及安全措施
1)本公寓樓的各接地系統(tǒng)的接地共同采用同一的接地極,接地電阻要求應(yīng)小于1Ω,實(shí)測(cè)電阻不滿足要求時(shí),要增加人工接地極。2)在公寓樓的地下室設(shè)總等電位聯(lián)結(jié),要求MEB箱應(yīng)與各類金屬管道及強(qiáng),弱電進(jìn)線管以及避雷引下線和基礎(chǔ)接地極等做必要聯(lián)結(jié)。3)公寓樓的接地形式為TN-C-S系統(tǒng),電源線在入樓處做重復(fù)接地。4)引至進(jìn)線柜PE母排的MEB線采用BV-1×16銅線,穿PC25管沿墻、地板暗敷設(shè),其余MEB線采用40×4鍍鋅扁鋼沿地下室底板暗敷設(shè),預(yù)埋件與基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)連接,做法參見國(guó)標(biāo)02D501-2。5)水平與豎向敷設(shè)的金屬管道及橋架兩端就近與接地干線相連。6)過(guò)電壓保護(hù):在總電源配電柜內(nèi)設(shè)置第一級(jí)電涌保護(hù)器(SPD)。7)綜合布線引入端等處設(shè)過(guò)電壓保護(hù)裝置。8)接地支線必須獨(dú)立和接地干線相互聯(lián)結(jié)。9)帶有淋浴設(shè)施的廁所應(yīng)設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié),并在廁所內(nèi)引兩根大于16鋼筋到LEB箱,應(yīng)將廁所的金屬管件做聯(lián)結(jié),局部等電位箱暗裝底距地0.3m。
綜合布線系統(tǒng)
1)由室外引來(lái)的數(shù)據(jù)網(wǎng)線(大對(duì)數(shù)電纜)至1層的弱電總箱,再由配線柜配線給各層的用戶。機(jī)房設(shè)備由電信部門設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)僅負(fù)責(zé)總配線架以下的配線系統(tǒng)。2)本公寓樓網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)計(jì)為非屏蔽綜合布線系統(tǒng),出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷。網(wǎng)絡(luò)的垂直干線選擇光纖,水平一般可以選用超5類電纜。3)語(yǔ)音與數(shù)據(jù)插座,可用RJ45超五類型插座。
要想從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的目標(biāo),最關(guān)鍵的就是要做好最初的工程設(shè)計(jì)工作。只有這樣才能保證在后續(xù)的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)中都能以最優(yōu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn),達(dá)到生產(chǎn)節(jié)能性的不斷提高。
1.1做到配電設(shè)計(jì)工作的完善
在開展設(shè)計(jì)活動(dòng)的時(shí)候,首先應(yīng)該考慮到的一點(diǎn)就是電力系統(tǒng)的可實(shí)施性。這一特性的達(dá)標(biāo)要從兩個(gè)方面來(lái)觀察,第一整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷能力的高低,第二是系統(tǒng)中所有設(shè)備的安全可靠性,同時(shí)不同的設(shè)備儀器要有配套的使用說(shuō)明與技巧。在配電的過(guò)程中,要確保整個(gè)系統(tǒng)能夠便于操作、調(diào)控,要運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、高效、穩(wěn)定。在電力設(shè)計(jì)過(guò)程中要達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性的效果,首先要做的就是提高材料的絕緣性能,最后再進(jìn)行線路鋪設(shè)的時(shí)候要確定線路之間的距離滿足絕緣性的要求。
1.2提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率
為了提高整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率,達(dá)到節(jié)能的目標(biāo),在進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部?jī)x器裝備使用的過(guò)程中就應(yīng)該選擇那些具有節(jié)能性的設(shè)備。此外,我們還可以通過(guò)負(fù)荷的均衡性、減少消耗等措施手段來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能效果。例如,在進(jìn)行配電規(guī)劃設(shè)置的過(guò)程中,要對(duì)配電負(fù)荷系數(shù)的確定也應(yīng)該加強(qiáng)力度。在進(jìn)行設(shè)備安裝組合的過(guò)程中注意選擇最佳的結(jié)構(gòu)形式,也能夠達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行效率降低能源消耗的目的。
2電氣系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1減少電能在線路上的傳輸損耗
在設(shè)計(jì)階段主要的目標(biāo)就是達(dá)到節(jié)能降低消耗的目的,只有堅(jiān)持這一理念,才能從根本上降低配電系統(tǒng)的運(yùn)行壓力,維持系統(tǒng)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樵陔娏鬟f過(guò)程中,存在著過(guò)多的電阻壓力,所以會(huì)對(duì)功率產(chǎn)生影響。通過(guò)電阻力的控制能夠起到降低線路消耗的巨大作用。導(dǎo)線所能產(chǎn)生的電阻量和線路長(zhǎng)度成正相關(guān),與線路橫截面積成負(fù)相關(guān)。所以,為了達(dá)到降低電阻的效果,我們可以從下面幾個(gè)角度入手解決問(wèn)題:
(1)選用電阻率小的材料來(lái)完成線路的鋪設(shè),工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中已較少采用鋁芯電纜,多采用銅芯電纜。
(2)將導(dǎo)線的長(zhǎng)度控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)。減少線路鋪設(shè)過(guò)程中的彎度,盡量選擇直線型架線。此外,變?yōu)榱丝s減供電距離,最好在電壓中心區(qū)設(shè)置變壓設(shè)備。
(3)擴(kuò)大導(dǎo)線的橫截面。在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)初步發(fā)展的階段,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件有限,所以進(jìn)行線路設(shè)計(jì)鋪設(shè)的時(shí)候我們對(duì)于線路運(yùn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益的考慮總是不夠。當(dāng)前,對(duì)工程建設(shè)越來(lái)越重視整體和長(zhǎng)遠(yuǎn)的合理性。在電力和建筑電氣工程中推行按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面是實(shí)現(xiàn)線路設(shè)計(jì)合理化的第一步。
2.2無(wú)功補(bǔ)償
在整個(gè)電力體系中,無(wú)功功率占有的容量屬于大部分,這在無(wú)形中增加了線路的壓力,從而使得電網(wǎng)的電壓處于不穩(wěn)定階段,對(duì)于電網(wǎng)的有效運(yùn)行產(chǎn)生了極為不利的影響。對(duì)于電能使用者來(lái)說(shuō),從外觀上來(lái)看無(wú)功功率的因數(shù)不足,當(dāng)它達(dá)到0.9時(shí),使用者就要根據(jù)實(shí)際情況上交一定的罰款,所以也會(huì)增加使用者的經(jīng)濟(jì)成本,這就要求我們要從下面幾個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,以維持良好的經(jīng)濟(jì)效益:第一,將電容器作為最主要的補(bǔ)償設(shè)備,通過(guò)該容器的容納量來(lái)對(duì)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的確定,希望通過(guò)這些數(shù)值來(lái)完成計(jì)算工作;二是考慮電網(wǎng)的運(yùn)行情況,要十分了解補(bǔ)償線路和負(fù)荷情況,如果固定負(fù)荷較多,應(yīng)該采用靜態(tài)補(bǔ)償方式,反之,對(duì)于變化的、不連續(xù)的負(fù)荷較多應(yīng)考慮動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式。第三,完成接地裝置,能夠遵循就近原則,就能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)電系統(tǒng)效能的降低。
2.3濾波器
因?yàn)橄到y(tǒng)中電氣裝備儀器的不斷增多以及其它一些因素的影響,所以出現(xiàn)的諧波電流量也會(huì)不斷地增多,而這些電流所導(dǎo)致的電壓的產(chǎn)生會(huì)引起電壓的畸形轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致電網(wǎng)儀器裝備出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的舉動(dòng)。所以,為了降低電壓,就應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行諧波的消除,為了達(dá)到這個(gè)效果最好的途徑就是使用消波儀器。
2.4其他形式的節(jié)能
為了達(dá)到節(jié)能的效果,除了使用上面的一些措施以外,還可以通過(guò)其它一些方式,比如:通過(guò)光能的有效使用,在耗電活動(dòng)中,家庭照明所占的比例占了大部分,所以,選擇一些具有良好的節(jié)能型的照明設(shè)備將會(huì)起到良好的節(jié)能效果。這樣也能起到系統(tǒng)性的節(jié)能作用。
3結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,汽車盜竊技術(shù)與日俱增,已成為全世界汽車領(lǐng)域包括我國(guó)在內(nèi)的重要問(wèn)題。所以,汽車防盜設(shè)計(jì)研究不管是對(duì)汽車生產(chǎn)商來(lái)說(shuō),還是對(duì)社會(huì)保險(xiǎn)業(yè)以及個(gè)人來(lái)說(shuō)都具有非常重要的意義與價(jià)值,怎樣研制出更為安全、有效以及可靠性極高的汽車防盜設(shè)備,最大程度地降低車主的財(cái)產(chǎn)損失是當(dāng)前汽車領(lǐng)域應(yīng)該加以解決的迫切問(wèn)題。針對(duì)當(dāng)前世界性的汽車盜竊發(fā)展趨勢(shì),所有的汽車生產(chǎn)商都在努力研發(fā)、改進(jìn)汽車防盜技術(shù),特別是微電子技術(shù)的大踏步前進(jìn),更是推動(dòng)著汽車防盜技術(shù)的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。截至目前,汽車防盜設(shè)備從最初的機(jī)械控制,發(fā)展到現(xiàn)在運(yùn)用電子密碼、使用遙控呼救、利用信息報(bào)警,早期階段的防盜設(shè)備主要是應(yīng)用在門鎖、窗戶、啟動(dòng)器、供油、制動(dòng)器等聯(lián)鎖器件的控制,同時(shí)還有專為預(yù)防盜竊而設(shè)計(jì)出的專用型套筒扳手。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車防盜設(shè)備可以說(shuō)是日益進(jìn)步與完善,最主要功能就是防護(hù)車輛,并持續(xù)推出全新的產(chǎn)品。現(xiàn)代化高科技的快速發(fā)展促使產(chǎn)品的各個(gè)功能不斷強(qiáng)大,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程也更為復(fù)雜,這就促使產(chǎn)品的專業(yè)性更為重要,汽車電子防盜報(bào)警器當(dāng)然也包含在內(nèi)。另外,產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)成為當(dāng)前測(cè)量產(chǎn)品性能及質(zhì)量的核心標(biāo)準(zhǔn)之一,這主要是由于可靠性不但是產(chǎn)品質(zhì)量的反映,更是產(chǎn)品安全性與維護(hù)性等多種性能的代表,因此提升汽車電子防盜報(bào)警器可靠性是增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與擴(kuò)大產(chǎn)品市場(chǎng)占有率的重要手段與途徑。
二、汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性
汽車電子防盜報(bào)警器對(duì)于保護(hù)汽車安全起著至關(guān)重要的作用,其可靠性直接決定著汽車的安全性能。因此,針對(duì)汽車防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)研究,可以降低汽車電子防盜報(bào)警器出現(xiàn)問(wèn)題的幾率,整體提升汽車自身的安全性。下面從五方面具體分析汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性:一是能夠預(yù)防發(fā)生故障,特別是降低了誤報(bào)或者被盜等特殊故障發(fā)生的幾率,從而確保汽車的安全與長(zhǎng)期的使用時(shí)間。二是能夠從整體上減少電子防盜器的費(fèi)用成本,因?yàn)樘嵘a(chǎn)品的可靠性,就需要質(zhì)量更有保證的元部件,對(duì)一些多余功能的部件調(diào)整以及其他部件的可靠性設(shè)計(jì)、研究、實(shí)驗(yàn)等,都需要大量的經(jīng)費(fèi)支撐,因此首先就是在費(fèi)用方面得到保證。但是,產(chǎn)品一旦可靠性得到提升,就能將花費(fèi)在修費(fèi)與停機(jī)檢查費(fèi)用方面的費(fèi)用降到最低。根據(jù)美國(guó)某相關(guān)公司的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),在提升汽車可靠性和維修性研制階段所花費(fèi)的每一美元,將會(huì)在之后的使用與后勤方面節(jié)省至少30美元,即產(chǎn)生30:1的實(shí)際效益。同時(shí),可靠性所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益不但表現(xiàn)在未來(lái)實(shí)際運(yùn)用方面,而且在研制過(guò)程中還會(huì)降低樣機(jī)研制的所需次數(shù),每減少一個(gè)樣機(jī),不僅僅能夠節(jié)省很多資金,而且可以節(jié)約大量時(shí)間。三是能夠大大縮減停機(jī)時(shí)間,提升產(chǎn)品的可用率,降低汽車發(fā)生故障或者被盜的概率。四是可以大幅提升產(chǎn)品的可靠性,增強(qiáng)企業(yè)的信譽(yù),提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,拓展產(chǎn)品的銷路,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。五是可靠性的提升能夠直接降低汽車發(fā)生其他事故的幾率,這樣就能降低因多種事故所造成的費(fèi)用支出,從而避免其他不必要的損失。提升產(chǎn)品的可靠性需要從生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)著手,但最為重要的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,因?yàn)槿狈侠硇缘脑O(shè)計(jì),如果想在之后的環(huán)節(jié)中加以維修并達(dá)到預(yù)期的可靠性,其幾率微乎其微。所以,產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須具備扎實(shí)的可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)與技能,并能夠運(yùn)用多種方法與手段進(jìn)行設(shè)計(jì),從多個(gè)途徑尋求產(chǎn)品可靠性的突破。
三、汽車電子電路系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方案
預(yù)計(jì)、分析、分配以及改進(jìn)等一系列產(chǎn)品可靠性研發(fā)活動(dòng)就是所謂的汽車電子電路系統(tǒng)可靠性研發(fā)設(shè)計(jì),結(jié)合產(chǎn)品技術(shù)文件與圖樣,對(duì)汽車某個(gè)電子電路系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行定量設(shè)計(jì),進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品的可靠性更加穩(wěn)固。這一過(guò)程包括確定的可靠性指標(biāo)、構(gòu)建的可靠性模型、預(yù)計(jì)法加速檢驗(yàn)可靠性指標(biāo)、分配的可靠性、分析檢驗(yàn)電路的可靠性、篩選元器件等。
(一)建立可靠性指標(biāo)。
我國(guó)在1997年加以修訂的《汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》,規(guī)定凡是非營(yíng)運(yùn)類轎車大于等于10年(經(jīng)過(guò)申請(qǐng)通過(guò)最多研制15年)或者達(dá)到50萬(wàn)公里之后要進(jìn)行強(qiáng)制性報(bào)廢,這一規(guī)定可以說(shuō)是汽車電子電路系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的確定范圍。盡管當(dāng)前新出臺(tái)的汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)有所改動(dòng),但是此規(guī)定依然是檢測(cè)機(jī)車各個(gè)部件功能可靠性指標(biāo)的主要參考。依據(jù)報(bào)廢指定標(biāo)準(zhǔn)的15年計(jì)算,汽車報(bào)廢的時(shí)間長(zhǎng)度約為129,600個(gè)小時(shí)(按照24小時(shí)/天計(jì)算),與轎車共計(jì)行駛里程達(dá)到50萬(wàn)公里的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),把這兩種汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的大約值視為同等效率,同國(guó)軍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不能低于5,000千米的汽車電子系統(tǒng)故障發(fā)生的平均間隔里程數(shù),計(jì)算得出汽車電子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)即MTBF是1,296小時(shí)。
(二)確定可靠性模型。
在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最初時(shí)期,通常要依據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)與其功能,確定具體的可靠性模型,從而為分配可靠性指標(biāo)作準(zhǔn)備。汽車系統(tǒng)一般包括貯備系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)與非貯備系統(tǒng)。其中,貯備系統(tǒng)又分為工作貯備系統(tǒng)與非工作貯備系統(tǒng),而工作貯備系統(tǒng)又分為并聯(lián)、混聯(lián)與表決這三個(gè)系統(tǒng),非工作貯備系統(tǒng)又稱之為旁聯(lián)系統(tǒng);而貯備系統(tǒng)就是串聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于普通的電子電氣系統(tǒng),又可分為并聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng)與混聯(lián)系統(tǒng)。并根據(jù)具體系統(tǒng)的模塊功能確定框圖與可靠性模型。構(gòu)建汽車電氣系統(tǒng)的可靠性模型的常規(guī)條件是:在整個(gè)汽車電氣系統(tǒng)之中,除去電子的元器件之外,還包括其他部件部分(例如機(jī)械元件、系統(tǒng)軟件、同電子的元器件相關(guān)的PCB板和連線等)的可靠性都是徹底可靠的;而所有電子元器件的使用時(shí)間則是服從分布的指數(shù)與故障形式的相互獨(dú)立。
(三)分配可靠性指標(biāo)。
分配可靠性指標(biāo)就是把各個(gè)系統(tǒng)中的可靠性指標(biāo)依照原有的規(guī)則分配給各個(gè)單元,并把分配所得的結(jié)果當(dāng)做各個(gè)單元可靠性的定量要求通過(guò)設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。實(shí)際操作中的分配可靠性的方法多種多樣,例如評(píng)分型的分配閥、層次型分析法以及工程加權(quán)型的分配法等,就當(dāng)前而言,最為簡(jiǎn)單且容易操作的方法就是工程加權(quán)型的分配法,并且涵蓋的面積比較廣,因此應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。所以,針對(duì)汽車電子電路系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)分配也是采用工程加權(quán)型的分配法進(jìn)行的。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:變電站;電氣主接線設(shè)計(jì);問(wèn)題
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.149
0 前言
變電站是電力系統(tǒng)中接受分配電能,控制電流流向,調(diào)整電壓大小的電力機(jī)構(gòu),是供電系統(tǒng)中的重要組成部分。做好變電站電氣主接線工作是保證變電站正常運(yùn)行的關(guān)鍵,其也影響著變電站運(yùn)行的靈活性、經(jīng)濟(jì)合理性以及檢修是否方便等方面,因此,科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站電氣主接線,全面分析影響因素,正確處理各方面關(guān)系顯得尤為重要。
1 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)問(wèn)題
變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面,一、認(rèn)真考慮變電所在電力系統(tǒng)中的位置,變電站在電力系統(tǒng)中的作用和地位是決定電氣主接線的主要因素,變電站具有較多分類,功能存在較大差別,在電力系統(tǒng)中的地位與作用不同,對(duì)主接線連接的的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及靈活性都具有不同要求,因而,在電氣主接線設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要認(rèn)真考慮變電站的地位與功能,以此為依據(jù)進(jìn)行電氣主接線設(shè)計(jì)[1]。二、充分考慮變電站近遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模,在電氣主接線設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要根據(jù)電力發(fā)展規(guī)劃,依照負(fù)荷大小,增長(zhǎng)速度,地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況等因素進(jìn)行綜合考慮,以此來(lái)確定電氣主接線的出線數(shù),連接電源數(shù)以及接線形式。三、仔細(xì)考慮變臺(tái)數(shù)對(duì)電氣主接線的影響,變電站的變臺(tái)數(shù)直接影響著電力的傳輸容量,對(duì)主線的靈活性以及可靠性具有不同要求,對(duì)電氣主接線會(huì)產(chǎn)生直接影響。四、了解備用容量對(duì)電氣主接線的影響,備用容量是為了保證可靠供電的應(yīng)急設(shè)施,在設(shè)備檢修、故障停運(yùn)的情況下具有重要作用,其容量大小以及數(shù)量不僅影響著主接線的接線形式還影響著主接線設(shè)計(jì)的安全性與可靠性。五、負(fù)荷分級(jí)以及出線數(shù)多少對(duì)電氣主接線具有一定影響,在此過(guò)程中需要注意備用電源的使用,一級(jí)負(fù)荷需要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的電源供電,以保證在一個(gè)電源不工作后,另一個(gè)電源能夠繼續(xù)工作,保證設(shè)施能夠正常運(yùn)行,以降低對(duì)主接線的影響。
2 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)策略
2.1 相關(guān)電氣設(shè)備的應(yīng)用
變電站電氣主接線受到多種電氣設(shè)備的影響,其中需要應(yīng)用的電器設(shè)備有隔離開關(guān)、母線、主變壓器、斷路器、跨條以及繼電保護(hù)裝置、電壓互感器、電流互感器、避雷器等[2]。在變電站電氣主接線設(shè)計(jì)過(guò)程中,中間變電站與終端變電站兩種功能的變電站是考慮的主要重點(diǎn)。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述。一、中間變電站,中間變電站具有雙重功能,不僅具有母線上的交換功能,還具有能夠通過(guò)主變將電能分配給低壓用戶的降壓分配功率功能,中間變電站是終端變電站與中心變電站的中間環(huán)節(jié),其接線方式既不需要像中心變電站那樣復(fù)雜,又不能像終端變電站那樣容易。二、終端變電站,終端變電站即受端變電站,此類變電站接近負(fù)荷中心,一般分為兩路進(jìn)線,主要通過(guò)兩臺(tái)主變電站將電能分配給低壓用戶的方式進(jìn)行輸送,在此情況下,主接線設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化、自動(dòng)化、無(wú)人化、簡(jiǎn)單化,以便能夠保證供電的可靠性,減少占地面積,不僅如此,在接線過(guò)程中還需要根據(jù)電氣設(shè)備特點(diǎn)、電流以及電壓的負(fù)荷性質(zhì)、上級(jí)電網(wǎng)強(qiáng)弱等因素來(lái)確定接線方式,以保證接線的準(zhǔn)確合理性。
2.2 典型接線方式的運(yùn)用
典型接線方式的運(yùn)用是變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的主要策略之一,以中間變電站與終端變電站為例,通過(guò)對(duì)二者的分析比較,詳細(xì)闡述典型接線方式的運(yùn)用。中間變電器常用的接線方式有四種,一、單母線連接,單母線連接即由變壓器回路、線路以及一組匯流母線連接而成的電氣連接方式,是較為常用的一種方式。二、單母線分段接線,這是一種采用斷路器或者隔離開關(guān)將單母線分段的接線方式。三、四角形接線,四角形接線是采用多個(gè)斷路器與隔離開關(guān)進(jìn)行接線的一種方式。四、內(nèi)橋接線外加跨條是指利用跨條電氣設(shè)備輔助接線的一種接線方式。終端變電站的接線方式則有三種,一、線路變壓器主接線,二、外橋接線,三、內(nèi)橋接線,橋形接線是指利用一臺(tái)斷電器與兩個(gè)隔離開關(guān)組成的橋形接線方式,在終端變電站中主要采用橋形接線方式具有較好的接線效果,能夠保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性。由以上內(nèi)容可知,中間變電站接線方式較多,接線過(guò)程較為復(fù)雜,能夠發(fā)揮出中間變電站的重要作用,保證電力系統(tǒng)的安全可靠。終端變電站的接線方式相對(duì)較少,接線較為容易,接線設(shè)計(jì)也較為簡(jiǎn)單。
2.3 配電裝置的選型
配電裝置的選型十分重要,是電氣主接線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。當(dāng)前,配電裝置的選型主要分為兩種,一、屋內(nèi)布置,屋內(nèi)布置包括sf6全封閉組合電氣布置、斷路器小車屋內(nèi)布置,普通電器安裝屋內(nèi)布置等,其運(yùn)行維護(hù)較好,占地面積小,投資相對(duì)較大,適用于城市中心、用地緊張、城郊以及污染嚴(yán)重的地方[3]。二、屋外布置,屋外布置分為屋外高型布置、屋外半高型布置以及屋外中型布置,其主要適用于農(nóng)村與縣城,屋外布置具有一定優(yōu)勢(shì),首先,母線下不布置任何電氣設(shè)備,設(shè)備布置清晰,不易產(chǎn)生誤操作。其次,運(yùn)行可靠,維修與施工容易,最后,經(jīng)濟(jì)合理,投資少,造價(jià)低。由此可見,做好配電裝置的選型工作是科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站電氣主接線的基礎(chǔ)。
3 總結(jié)
綜上所述,變電站主接線設(shè)計(jì)關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性,科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站主接線方式十分重要,通過(guò)分析主接線設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,滿足其基本需求,研究主接線變電策略有助于保證電氣主接線的有效性,確保電力系統(tǒng)的安全性,實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力行業(yè)的良好發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]韓肖清,馮福旺.基于關(guān)聯(lián)矩陣的電氣主接線的可靠性分析[J]. 山西電力,2015(02).
【關(guān)鍵詞】高層住宅電氣設(shè)計(jì);電氣節(jié)能;用戶;建筑施工
前言
隨著我國(guó)建筑規(guī)模的擴(kuò)大,建筑使用用地日益緊缺,高層建筑的建設(shè)施工能夠有效的緩解目前的人地矛盾。高層建筑由于垂直高度比較大,建筑內(nèi)部居住人群比較密集,所以其電氣設(shè)計(jì)和安裝使用較普通的建筑要求更高。下面將主要針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題提出相應(yīng)的調(diào)整措施。
1.高層住宅電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)高層住宅由于用電負(fù)荷多,電梯等運(yùn)輸設(shè)備多,給排水設(shè)備多,所以用電量特別大,且供電的可靠性要求很高。
(2)在高層建筑中,照明與動(dòng)力基本上不共用干線。動(dòng)力負(fù)荷多采用放射式供電,照明負(fù)荷則多采用母線槽配電,與動(dòng)力分開。電氣設(shè)備的管線應(yīng)采取防火措施。
(3)采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設(shè)備的防震;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。
(4)消防要求高。因?yàn)楦邔咏ㄖ叨雀撸w量大,人員密集,設(shè)備多,裝飾豪華,建筑本身火災(zāi)隱患多,故對(duì)消防要求很高。
(5)節(jié)省能源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要政策,節(jié)約用電直接關(guān)系到人們的日常生活。節(jié)電的設(shè)計(jì)方案,應(yīng)根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定。
2.高、低壓供電設(shè)計(jì)
(1)高壓供電設(shè)計(jì)
高層住宅樓電氣系統(tǒng)高壓供電設(shè)計(jì),選擇高壓供電設(shè)計(jì)方案尤為重要。要既滿足住宅用戶用電足夠的負(fù)荷又解決住宅用戶用電在不同負(fù)荷時(shí)間段供電容量系數(shù)分配問(wèn)題。為了保證高層住宅樓整個(gè)環(huán)境的美觀性,高壓電源的引入是以電纜地埋方式。供電源采用雙電源設(shè)計(jì),一用一備,單母線分段運(yùn)行,從而提高運(yùn)行的可靠性。
(2)低壓供電設(shè)計(jì)
低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)變壓器臺(tái)數(shù)、主結(jié)線運(yùn)行方式、確定運(yùn)行方式與所帶供電負(fù)荷的問(wèn)題。當(dāng)其中某一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)考慮怎樣切除負(fù)荷與分配負(fù)荷供電,如何分配一般負(fù)荷與重要負(fù)荷。同時(shí),應(yīng)該考慮如何分配季節(jié)性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷,即常規(guī)照明負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、不同季節(jié)空調(diào)負(fù)荷的問(wèn)題。
(3)變配電所的設(shè)置
變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮,小區(qū)變配電所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會(huì)所或?qū)S霉芾碛梅績(jī)?nèi)。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)方面考慮,即住宅群、樓棟之間間距較大,分布分散。可在小區(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房,分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時(shí)亦可設(shè)置戶外箱式變電站,但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器噪聲對(duì)小區(qū)住戶的影響。
(4)導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇
室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否,直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟(jì)效益,因而必須在工程設(shè)計(jì)中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。
4.1導(dǎo)線的選擇
導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號(hào)和規(guī)格,其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料,做到既經(jīng)濟(jì)又合理。其中導(dǎo)線型號(hào)應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來(lái)選擇;導(dǎo)線的規(guī)格(導(dǎo)線截面)可按下列要求進(jìn)行選擇:有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能確保導(dǎo)線安全運(yùn)行,能確保電壓質(zhì)量。在選擇導(dǎo)線時(shí)要考慮實(shí)際使用及未來(lái)發(fā)展需要,適當(dāng)留有余量,減少電壓損失,保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟(jì)有效。
4.2電器設(shè)備的選擇
電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。為確保其質(zhì)量,應(yīng)選用符合國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可證書的電器產(chǎn)品。總之,電器設(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。
3.供配電系統(tǒng)的節(jié)能
變壓器作為輸變配電的重要設(shè)備,其性能參數(shù)節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)化是電氣節(jié)能的一個(gè)重要方面。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的干式變壓器主要有兩大類型:環(huán)氧樹脂干式變壓器(包括包繞式)和浸漬型干式變壓器。環(huán)氧樹脂澆注、干式變壓器包括外晶式變壓器和硅鋼干式變壓器,前者的鐵芯采用超低損耗的外晶合金帶卷繞而成,后者的鐵芯采用硅鋼疊片組成。
三相干式變壓器主要分為SC和黔兩大類。型號(hào)中“S”表示三相,“C”表示繞組外絕緣介質(zhì)為“成”型固體繞注式,該產(chǎn)品中的大部分高壓線圈采用環(huán)氧樹脂真空澆注工藝制造,屬包封型結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級(jí)為F級(jí)。SG型中“G”表示空氣“干式”該產(chǎn)品的線圈采用真空壓力浸漆(VPI)工藝制造,屬外包封型結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級(jí)為H級(jí)。漲型干式變壓器包括SCBH和SC兩種,其中“B”類線圈導(dǎo)線采用銅“箔”繞制,SCBH中的“H”表示鐵芯采用外晶“合”金帶材,SCB為傳統(tǒng)的硅鋼鐵芯。
變壓器型號(hào)的選擇,首先要符合該區(qū)域的用電需求,同時(shí),還要對(duì)其實(shí)際經(jīng)濟(jì)費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算,盡量選擇費(fèi)用成本低,使用效果良好的型號(hào)。
3.1 配電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償
無(wú)功補(bǔ)償是電網(wǎng)采用的重要節(jié)能措施,合理的無(wú)功補(bǔ)償配置投資少、收效快,可以減少輸送無(wú)功電流造成的電能損耗,改善電壓質(zhì)量,充分發(fā)揮電力輸送有功功效的潛力。變配電站安裝集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M,主要用于補(bǔ)償主變變損與供電范圍內(nèi)尖峰時(shí)無(wú)功損耗,對(duì)降損、調(diào)壓,發(fā)揮重要作用。在民用建筑中,補(bǔ)償方式分為集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償。
根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng),在配電變壓器380V側(cè)集中電容補(bǔ)償,投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,其目的是提高專用變壓器的功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡,對(duì)配電網(wǎng)和配電變壓器的降損有一定作用,保證了用電設(shè)備電壓水平。
3.2 抑制諧波
隨著用電設(shè)備的多元化,由于許多外線性電氣設(shè)備的投入運(yùn)行,如公共場(chǎng)所的高壓熒光燈及家用電器等非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng),會(huì)產(chǎn)生諧波電流注入電網(wǎng),產(chǎn)生的諧波電流將隨著非線性用電設(shè)備負(fù)荷電流的大小而相應(yīng)變化,而流入電網(wǎng)各分路的諧波電流則隨分路諧波阻抗的大小按反比例分配。大量諧波電流流入電網(wǎng)后,通過(guò)電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生諧波壓降、疊加在電網(wǎng)基波上,引起電網(wǎng)電壓畸變,將產(chǎn)生以下主要危害:
(1)諧波作用下,電流量會(huì)超過(guò)線路的承受范圍,導(dǎo)致電線溫度升高,設(shè)備損耗加劇,降低了設(shè)備的使用年限,同時(shí)也存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。
(2)使變壓器產(chǎn)生磁伸縮和噪聲,電抗器產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)引起固定數(shù)的振動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速的周期變動(dòng)。
(3)使相位控制設(shè)備的正常工作因信號(hào)紊亂而受到干擾,導(dǎo)致電氣內(nèi)部設(shè)備和儀器的數(shù)據(jù)指示受到干擾,傳輸錯(cuò)誤的信號(hào),誤導(dǎo)工作人員的基本操作。
(4)使某些類型的繼電保護(hù)、晶體管整流型保護(hù)變壓器及母線復(fù)合電壓保護(hù),由于相位變化而誤動(dòng)或拒動(dòng)。
4.電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能
選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn),對(duì)照度的合理選擇是進(jìn)行電氣規(guī)劃和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,過(guò)低的照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人的視力損害非常嚴(yán)重,尤其對(duì)青少年的成長(zhǎng)極為不利,容易給青少年造成近視和假性近視。但是過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)的照明也不是科學(xué)的,人眼長(zhǎng)期在高亮度的燈光下,視網(wǎng)膜也會(huì)受到損傷,進(jìn)而導(dǎo)致眼部疾病。此外,過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)照明,也極大的浪費(fèi)了電力能源。
5.結(jié)束語(yǔ);
綜上所述,我國(guó)能源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重,節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源的可持續(xù)發(fā)展是每一個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。高層建筑通過(guò)電氣的科學(xué)合理合計(jì),能夠很大程度上既滿足人們的能源利用,同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約的目標(biāo)。上述論述辦法還需要廣大設(shè)計(jì)人員和用戶共同努力,致力于國(guó)家的能源建設(shè)工作。
參考文獻(xiàn):
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